(57)【要約】【課題】  投射画面の全面でピントを合わせつつ台形歪の発生を防止することができるプロジェクタを提供すること。【解決手段】  液晶ライトバルブ３２の全体にフォーカス確認用のパターン像が形成され、中心位置ＣＴにフォーカスマークの被投射画像が形成される。ユーザは、フォーカスリング４６を利用した投射光学系４０のピント合わせに際して、フォーカスマークを利用して合焦を確認する。次に、ユーザは、液晶ライトバルブ３２の傾斜角度を適宜増減させる。ユーザは、スクリーンＳＣ全体に投射されるフォーカス確認用のパターンを利用して、上下端でも合焦するように操作部８３を操作して液晶ライトバルブ３２の傾斜角を調節する。制御部８５は、上下の投射倍率を反転した比率で台形補正した画像パターンを液晶表示パネル３２ｂに形成することによって、スクリーンＳＣ上に歪のない画像を投射する。【選択図】  図２
2006352514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、
前記光変調装置によって変調された変調光を、スクリーン上に画像として投射する投射光学系と、
前記光変調装置を光軸に対して傾斜させた状態で保持可能である可動ホルダと、
前記光変調装置が前記投射光学系及び前記スクリーンに対してシャインプルーフの条件を満足するように配置されている場合に、前記投射光学系から前記スクリーンまでの距離と前記光変調装置の傾斜角とに基づいて、前記光変調装置に形成する被投射画像を修正することにより、前記スクリーン上に投射される画像の台形歪を補正する制御処理装置と、
を備えるプロジェクタ。
【請求項２】
前記投射光学系は、焦点調節用のフォーカスリングを有し、前記制御処理装置は、前記フォーカスリングの距離情報を検出する距離センサの出力に基づいて前記スクリーンまでの距離を決定することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ。
【請求項３】
前記光変調装置の傾斜角情報を検出する傾斜センサをさらに備え、前記制御処理装置は、前記傾斜センサ及び前記距離センサの出力に基づいて、前記光軸に対する前記スクリーンの傾斜状態に関する情報を取得することを特徴とする請求項２記載のプロジェクタ。
【請求項４】
前記可動ホルダは、前記光変調装置を前記光軸が通過する中心位置のまわりに回転させ、前記制御処理装置は、前記光変調装置の傾斜量調整に際して、前記光変調装置の前記中心位置若しくはその近傍位置にフォーカス状態確認用の被投射情報を書き込むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプロジェクタ。
【請求項５】
光変調装置によって照明光を画像情報に応じて変調することにより変調光を得るとともに、投射光学系によって当該変調光をスクリーン上に画像として投射する投射方法であって、
前記光変調装置を光軸に対して所定の傾斜角で保持することにより、前記光変調装置を、前記投射光学系及び前記スクリーンに対してシャインプルーフの条件が満足されるように配置する工程と、
前記投射光学系から前記スクリーンまでの距離と、前記光変調装置の傾斜角とに基づいて、前記光変調装置に形成する被投射画像を修正することにより、前記スクリーン上に投射される画像の台形歪を補正する工程と、
を備える投射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示パネルその他の光変調装置を用いて映像を投射するプロジェクタ及びこれを用いた投射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクタは 、通常机の上に配置され、机よりも上方において垂直に配置されたスクリーン上に画像を投射する。このような場合、プロジェクタ本体を水平に配置し、レンズシフトにより斜め投射を行って、台形歪やピントボケを防止している。
【０００３】
しかし、レンズシフトを用いた場合、ライトバルブの光軸と投射レンズの光軸とをずらして配置することになる。このため、このようなレンズシフトを行わない場合と同等の明るさを得るためには、投射レンズの口径を十分大きくする必要があり、プロジェクタ本体のサイズが増大し、製造コストが増加する傾向がある。上記のような傾向は、特に、投射距離が短くなる用途やプロジェクタをスクリーンに対してかなり低い位置に配置する用途で顕著となる。
【０００４】
このため、投射距離が短くなる状態やスクリーンよりかなり低い位置に配置する状態で使用されることが想定される小型卓上プロジェクタその他のプロジェクタでは、プロジェクタ本体を傾斜させた「あおり投射」を行い、その際生じる台形歪をデジタル画像処理によって補正することが一般化している（特許文献１，２参照）。
【０００５】
また、別のプロジェクタは、台形歪のある中間像を形成する第１の投射光学系と、中間像の台形歪をとる第２の投射光学系とを備え、第２の投射光学系を構成するレンズ要素を光軸方向に移動させたり角度を変えたりすることによって、投射画面の全面でピントを合わせることができ、台形歪の発生を防止することができる（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００３−２８３９６３号公報
【特許文献２】特開２００３−７８８８４２号公報
【特許文献３】特開平６−１４８５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者のようなあおり投射を前提とするプロジェクタでは、投射距離を短くしたりプロジェクタ本体を大きく傾斜させた場合、画面上下で投射距離の差が大きくなって、投射レンズに広い焦点深度が求められるにも拘らず、一方で、画角を広くしなければならず、これらを両立する投射レンズを得ることは容易でない。
【０００７】
また、後者のようなプロジェクタでは、投射レンズを構成する複数のレンズ要素を光軸方向に移動させたり角度を変える必要があり、投射レンズや駆動機構が大きくなるばかりでなく、制御機構も複雑なものとなって、プロジェクタのコストが増大する。
【０００８】
そこで、本発明は、比較的小型で安価な投射レンズを用いて、投射画面の全面でピントを合わせつつ台形歪の発生を防止することができるプロジェクタ及びこれを用いた投射方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明に係るプロジェクタは、（ａ）照明光を画像情報に応じて変調する光変調装置と、（ｂ）光変調装置によって変調された変調光をスクリーン上に画像として投射する投射光学系と、（ｃ）光変調装置を光軸に対して傾斜させた状態で保持可能である可動ホルダと、（ｄ）光変調装置が投射光学系及びスクリーンに対してシャインプルーフの条件を満足するように配置されている場合に、投射光学系からスクリーンまでの距離と光変調装置の傾斜角とに基づいて、光変調装置に形成する被投射画像を修正することにより、スクリーン上に投射される画像の台形歪を補正する制御処理装置とを備える。
【００１０】
上記プロジェクタでは、可動ホルダが光変調装置を光軸に対して傾斜させて保持可能であるので、光変調装置を、投射光学系及びスクリーンに対してシャインプルーフの条件が満足されるように配置することができる。よって、スクリーン上に投射される画像のピントをスクリーン上の各位置で合わせることができる。また、上述のシャインプルーフの条件が満足されている場合に、制御処理装置が、投射光学系からスクリーンまでの距離と光変調装置の傾斜角とに基づいて、スクリーン上に投射される画像の台形歪を補正するので、特殊な投射光学系を用いることなく、投射画像のピントを全体で合わせてシャープにすることができ投射画像の台形歪の発生を抑えることができる。
【００１１】
また、本発明の具体的態様又は観点によれば、投射光学系が、焦点調節用のフォーカスリングを有し、制御処理装置が、フォーカスリングの距離情報を検出する距離センサの出力に基づいてスクリーンまでの距離を決定する。この場合、スクリーンまでの距離を比較的正確かつ簡単に得ることができ、結果的に、台形歪の少ない画像を比較的簡易に投射することができる。
【００１２】
また、本発明の別の態様によれば、光変調装置の傾斜角情報を検出する傾斜センサをさらに備え、制御処理装置が、傾斜センサ及び距離センサの出力に基づいて光軸に対するスクリーンの傾斜状態に関する情報を取得する。この場合、スクリーンの傾斜状態に関する情報に基づいて、投射画像の台形歪を確実に補正することができる。
【００１３】
また、本発明の別の態様によれば、可動ホルダが、光変調装置を光軸が通過する中心位置のまわりに回転させ、制御処理装置が、光変調装置の傾斜量調整に際して、光変調装置の中心位置若しくはその近傍位置にフォーカス状態確認用の被投射情報を書き込む。この場合、被投射情報の投射像がスクリーン上に投射され、このようなフォーカス状態確認用の投射像を参照して光軸上の中心位置で画像を合焦させることができ、光軸上の中心位置で合焦状態を維持したままで光変調装置を回転させることができるので、投射画像全体のピントを迅速に合わせることができる。
【００１４】
また、本発明に係る投射方法は、光変調装置によって照明光を画像情報に応じて変調することにより変調光を得るとともに、投射光学系によって当該変調光をスクリーン上に画像として投射する投射方法であって、（ａ）光変調装置を光軸に対して所定の傾斜角で保持することにより、光変調装置を、投射光学系及びスクリーンに対してシャインプルーフの条件が満足されるように配置する工程と、（ｂ）投射光学系からスクリーンまでの距離と、光変調装置の傾斜角とに基づいて、光変調装置に形成する被投射画像を修正することにより、スクリーン上に投射される画像の台形歪を補正する工程とを備える。なお、所定の傾斜角とは、光変調装置の法線が光軸に平行な傾きのない状態（傾斜角ゼロ）を含む。
【００１５】
上記投射方法では、光変調装置を投射光学系及びスクリーンに対してシャインプルーフの条件が満足されるように配置することができるので、スクリーン上に投射される画像のピントをスクリーン上の各位置で合わせることができる。また、上述のシャインプルーフの条件が満足されている場合に、投射光学系からスクリーンまでの距離と光変調装置の傾斜角とに基づいて、スクリーン上に投射される画像の台形歪を補正するので、特殊な投射光学系を用いることなく、投射画像のピントを簡易に全体で合わせることができ投射画像の台形歪の発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
〔第１実施形態〕
図１は、第１実施形態に係るプロジェクタの構造を説明するための分解斜視図である。本実施形態におけるプロジェクタ１００は、照明装置１０と、光変調装置３０と、投射光学系４０と、回路ユニット５０とを備える。これらのうち、照明装置１０、光変調装置３０、及び投射光学系４０を構成する各光学素子は、所定のシステム光軸ＳＡが設定された光学部品用筐体である収納部７０内に、位置決めされた状態で収納されている。
【００１７】
照明装置１０は、直方体状の収納部７０に埋め込まれるようにして固定されており、発光源を含む照明ユニット１２と、ビーム整形用の伸張レンズ１４と、放熱装置である冷却フィン１６とを備える。このうち、照明ユニット１２は、像光形成の必要に足る光量の光源光を発生するＬＥＤ光源１２ａと、光源光を光束断面内で均一化することによって光変調装置３０用の照明光を形成する光均一化素子１２ｃとを有している。伸張レンズ１４は、収納部７０内に収納されて不図示の手段によって固定されている。この伸張レンズ１４は、照明光のビーム断面形状の光学的伸張を行うことによって、光変調装置３０の被照射領域内を効率的に照明する。冷却フィン１６は、照明ユニット１２での光源光発生の際に生じる熱の放熱を空冷によって行う。
【００１８】
光変調装置３０は、収納部７０内に収納されて固定されており、液晶ライトバルブ３２と、回転駆動装置３４とを備える。液晶ライトバルブ３２は、カラー表示型の単板式光変調装置である。液晶ライトバルブ３２は、内蔵する偏光板３２ａにより入射した照明光の偏光方向をより狭い範囲に限定して偏光度を高める。さらに液晶ライトバルブ３２は、内蔵する液晶表示パネル３２ｂに入力された駆動信号或いは映像信号に応じて画素単位で照明光の偏光状態を調整することにより、上述の偏光板３２ａによって偏光度の高められた照明光から変調光を形成する。さらに、液晶ライトバルブ３２は、内蔵する偏光板３２ｃにより、液晶表示パネル３２ｂで得られた変調光から特定方向の偏光成分を選択することで像光を形成する。
【００１９】
液晶ライトバルブ３２は、回転駆動装置３４によって支持されており、その画像形成領域の中心位置ＣＴを支点として、システム光軸ＳＡに垂直に延びる例えばＸ軸のまわりに回転可能になっている。回転駆動装置３４は、後述するが、液晶ライトバルブ３２を光軸に対して所望の角度に傾斜させて保持することができる。つまり、液晶ライトバルブ３２の法線を光軸に対して所望の角度（０゜を含む）に設定することができる。この際、液晶ライトバルブ３２の傾斜角度は、傾斜センサ（不図示）を利用して監視される。
【００２０】
投射光学系４０は、複数のレンズ４２を含んで構成され、鏡筒４４によって収納部７０に一部収納されて固定されている。投射光学系４０は、光変調装置３０によって形成された像光を、投射光としてスクリーン（不図示）上に適当な拡大率で投射する。投射光学系４０の鏡筒４４の外周には、鏡筒４４の側面に沿って回転するフォーカスリング４６が設けられており、このフォーカスリング４６を適宜回転させることにより、１つ以上のレンズ４２を光軸方向に移動させることができ、スクリーン上に投射される画像のフォーカス状態を調節できるようになっている。フォーカスリング４６は、その回転量を検出する距離センサ（不図示）を有しており、この距離センサの出力に基づいて、投射光学系４０からスクリーンまでの距離を距離情報として検出できるようになっている。
【００２１】
回路ユニット５０は、照明装置１０に電力を供給したり、光変調装置３０の動作状態を調整するためのものであり、配線用の回路パターンを表面に有する基板と、基板上に取り付けられたＩＣその他の電子部品とからなる。
【００２２】
図２は、図１のプロジェクタ１００に内蔵されている回路装置の一部を概念的に説明するブロック図である。
【００２３】
この回路装置は、ビデオ信号等の外部映像信号が入力される画像処理部８１と、図１にも示す液晶表示パネル３２ｂを駆動するパネル駆動部８２と、ユーザが操作することによってユーザの指示を入力する操作部８３と、図１にも示す回転駆動装置３４を動作させる駆動回路８４と、これらの動作を統括的に制御する制御部８５とを備え、その他、液晶ライトバルブ３２の傾斜角度を検出する傾斜センサ９２や、図１に示すフォーカスリング４６の回転位置を検出する距離センサ９３もを備える。これらのうち、画像処理部８１、パネル駆動部８２、駆動回路８４、制御部８５等は、図１に示す回路ユニット５０に組み込まれている。
【００２４】
画像処理部８１は、外部から入力された映像信号に対して適当な処理を施すことにより、スクリーン上に投射すべき画像のサイズや歪を補正し、或いは色バランスを補正することができる。また、画像処理部８１は、制御部８５からの指令信号に基づいて動作し、例えば、パネル駆動部８２を介して液晶表示パネル３２ｂの画像形成領域のうち適当な領域に台形変換した画像パターン（被投射画像）を書き込む。これにより、スクリーンが投射光学系４０に対して傾斜して配置されている場合であっても、スクリーン上の矩形領域に歪のない画像を投射することができる。また、画像処理部８１は、映像信号に代えて或いは重畳して、記号や文字からなる付加情報をスクリーン上に画像として投射することができる。つまり、画像処理部８１は、制御部８５からの指令信号に基づいて動作し、例えば、パネル駆動部８２を介して液晶表示パネル３２ｂに対して適当な書き込みを行って、プロジェクタ１００の動作設定・確認メニュー、動作状態等に関する各種情報をスクリーン上に表示するとともに、液晶表示パネル３２ｂの中心位置ＣＴやその近傍位置においてフォーカス状態確認用のフォーカスマーク（被投射情報）の書き込みを行って、スクリーン上に対応するフォーカス状態確認用のマークを投射する。このマークは、フォーカスリング４６を利用した投射光学系４０のピント合わせに際して利用される。
【００２５】
パネル駆動部８２は、画像処理部８１から出力された処理済みの映像信号に基づいて、液晶表示パネル３２ｂの動作状態を調節する駆動信号を発生する。これにより、液晶表示パネル３２ｂ及びこれ付随する偏光板３２ａ，３２ｃからなる液晶ライトバルブ３２において、画像処理部８１から入力された映像信号等に対応して、透過率分布としての所望の映像乃至画像を形成することができる。
【００２６】
駆動回路８４は、回転駆動装置３４に制御信号を出力することによって、液晶ライトバルブ３２の傾斜角度を適宜増減させることができるとともに、回転駆動装置３４に組み込まれた傾斜センサ９２からの検出信号に基づいて、液晶ライトバルブ３２の傾斜角度を監視する。
【００２７】
制御部８５は、プロジェクタ１００の動作を統括的に制御するためのものであり、画像処理部８１を介して液晶表示パネル３２ｂに表示すべき画像を調整する。また、制御部８５は、操作部８３からの指令に基づいて回転駆動装置３４を適宜動作させて、液晶ライトバルブ３２の傾斜姿勢をシャインプルーフの条件が満たされるような状態に設定することができ、この際の液晶ライトバルブ３２の傾斜角を傾斜センサ９２によって検出することができる。また、制御部８５は、距離センサ９３を介してフォーカスリング４６の回転位置を常時監視しており、投射光学系４０からスクリーンまでの距離を検出することができるようになっている。つまり、ユーザがフォーカスリング４６を操作して、スクリーン上のシステム光軸ＳＡとの交点領域でピントを合わせた場合、投射光学系４０からスクリーン上のこの交点領域までの距離が算出される。
【００２８】
図３は、実施形態のプロジェクタ１００の使用状態を説明する図である。プロジェクタ１００を台２上に配置してスクリーンＳＣに投射する際、プロジェクタ１００の仰角が小さな場合は、スクリーンＳＣの下端までの距離Ｓｉ１と、スクリーンＳＣの上端までの距離Ｓｉ２と差が小さく、要求される焦点深度が小さいことが分かる。一方、プロジェクタ１００の仰角が大きい場合は、スクリーンＳＣの下端までの距離Ｓｉ１’と、スクリーンＳＣの上端までの距離Ｓｉ２’と差が大きく、要求される焦点深度が大きいことが分かる。つまり、仰角が大きな状態で使用されるプロジェクタ１００は、投射光学系４０のみによって焦点深度を大きくすることは困難であり、スクリーンＳＣに対して、プロジェクタ１００の投射光学系４０や液晶ライトバルブ３２がシャインプルーフの条件（被写体である液晶ライトバルブ３２の像形成面と、投射光学系４０のレンズ主面と、像面であるスクリーンＳＣとが一箇所で交わること）を満足するように配置さることが望ましい。このようなシャインプルーフの条件が満足される場合、投射光学系４０の焦点深度の大小に関係なくスクリーンＳＣの上下で投射像のピントを合わせることができる。
【００２９】
図４は、実施形態のプロジェクタ１００における投射倍率の設定を模式的に説明する図である。このプロジェクタ１００では、液晶ライトバルブ３２を傾斜角αだけ傾けることによって、投射光学系４０及びスクリーンＳＣとの間でシャインプルーフの条件が満たされているものとする。傾斜角αは、傾斜センサ９２の傾斜の計測値として既知である。
【００３０】
なお、図中において、角度βはスクリーンＳＣの傾斜角を示し、角度θ１はスクリーンＳＣ上端への投射光学系４０の発散角を示し、角度θ２はスクリーンＳＣ下端への投射光学系４０の発散角を示す。また、記号ａは投射光学系４０の主点（主面）から液晶ライトバルブ３２の中心位置ＣＴまでの距離を示し、記号ｂは投射光学系４０の主点（主面）からシステム光軸ＳＡに延長したスクリーンＳＣまでの距離を示す。このうち距離ａはプロジェクタ１００の設計時に決定される既知の値であり、距離ｂは、距離センサ９３の計測値から換算されて既知である。また、記号Ｓｉ１は投射光学系４０の主点からスクリーンＳＣ下端までの距離を示し、記号Ｓｉ２は投射光学系４０の主点からスクリーンＳＣ上端までの距離を示し、記号Ｓｏ１は投射光学系４０の主点から液晶ライトバルブ３２上端までの距離を示し、記号Ｓｏ２は投射光学系４０の主点から液晶ライトバルブ３２下端までの距離を示す。
【００３１】
この場合、スクリーンＳＣに投射された画像下端における投射倍率Ｍ１と、画像上端での投射倍率Ｍ２とは、
Ｍ１＝Ｓｉ１／Ｓｏ１  …  （１）
Ｍ２＝Ｓｉ２／Ｓｏ２  …  （２）
で与えられる。よって、スクリーンＳＣに投射された画像の上下辺の比Ｒは、
Ｒ＝Ｍ２／Ｍ１＝（Ｓｉ１・Ｓｏ２）／（Ｓｏ１・Ｓｉ２）  …  （３）
で与えられる。この比Ｒを利用することによって、液晶ライトバルブ３２に設けた液晶表示パネル３２ｂの画像形成領域に形成すべき画像パターンを補正することができる。つまり、比Ｒを反転した比率で台形補正した画像パターンを液晶表示パネル３２ｂに予め形成することによって、スクリーンＳＣ上に矩形輪郭の歪のない画像を投射することができる。
【００３２】
なお、距離Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｏ１，Ｓｏ２は、液晶ライトバルブ３２の縦寸法をＬとして、以下の式で与えられる。
Ｓｉ１＝ｂ（１−ｔａｎβ×ｔａｎθ２／（１＋ｔａｎβ×ｔａｎθ２））
＝ｂ／（１＋ｔａｎβ×ｔａｎθ２）
Ｓｉ２＝ｂ（１＋ｔａｎβ×ｔａｎθ１／（１−ｔａｎβ×ｔａｎθ１））
＝ｂ／（１−ｔａｎβ×ｔａｎθ１）
Ｓｏ１＝ａ＋（Ｌ／２）ｓｉｎα
Ｓｏ２＝ａ−（Ｌ／２）ｓｉｎα
なお、Ｓｉ１は、ｂ−ｘで与えられ、ｂ×ｔａｎθ２＝ｘ／ｔａｎβ＋ｘｔａｎθ２であるから、ｘ＝ｂ×ｔａｎθ２×ｔａｎβ／（１＋ｔａｎβ×ｔａｎθ２）であることを利用して、上記のように与えられる。同様に、Ｓｉ２は、ｂ＋ｙで与えられ、ｙ＝ｂ×ｔａｎθ１×ｔａｎβ／（１−ｔａｎβ×ｔａｎθ１）であることを利用して、上記のように与えられる。
また、以上の式において、ｔａｎβ＝（ｂ／ａ）ｔａｎαであり、また、液晶ライトバルブ３２が傾いていないα＝０の場合にθ１＝θ２＝θ０＝ｔａｎ−１（Ｌ／２ａ）であるとし、また、液晶ライトバルブ３２側でも上下端の光線の広がり角θ１，θ２が反転して維持されるものとして、
ｔａｎθ１＝ｔａｎθ０×ｃｏｓα／（１−ｔａｎθ０×ｓｉｎα）
ｔａｎθ２＝ｔａｎθ０×ｃｏｓα／（１＋ｔａｎθ０×ｓｉｎα）
で与えられる。ただし、角度θ１，θ２については、傾斜角度αが一般的に小さいことから、常にθ１＝θ２＝θ０であると近似しても問題は生じない。
【００３３】
以上をまとめると、傾斜センサ９２によって得た傾斜角αと、距離センサ９３によって得た距離ｂとを変数として距離Ｓｉ１，Ｓｉ２，Ｓｏ１，Ｓｏ２を求めることができるので、補正を加えない場合の投射画像の上下辺の比Ｒを決定することができ、目的とする台形補正量（上下変倍比）１／Ｒを簡単に決定することができる。
【００３４】
以下、第１実施形態のプロジェクタ１００の使用方法について説明する。まず、プロジェクタ１００を台２上に載置して、スクリーンＳＣに投射像の全体が収まるように配置する。次に、ユーザが操作部８３を操作することにより、制御部８５を介して画像処理部８１に指令が送られ、液晶ライトバルブ３２の全体にフォーカス確認用の全域パターンからなる被投射画像が形成され、これに重畳するように中心位置ＣＴにフォーカスマークの被投射画像が形成される。つまり、スクリーンＳＣ全体にフォーカス確認用の全域パターンが投射され、スクリーンＳＣ上のシステム光軸ＳＡが通過する位置ＣＴＳにフォーカスマークが投射される。ユーザは、フォーカスリング４６を利用した投射光学系４０のピント合わせに際して、後者のフォーカスマークを利用して合焦を確認する。次に、ユーザが操作部８３を操作することにより、制御部８５を介して駆動回路８４に指令が送られ、液晶ライトバルブ３２の傾斜角度を適宜増減させる。ユーザは、スクリーンＳＣ全体に投射されるフォーカス確認用の全域パターンを利用して、スクリーンＳＣ上の投射画像が位置ＣＴＳだけでなく、上下端でも合焦するように操作部８３を操作して液晶ライトバルブ３２の傾斜角を調節する。このようにして、スクリーンＳＣ全体でピントが合った状態では、シャインプルーフの条件が満たされている。制御部８５は、上述の式（３）に基づいて比Ｒを算出し、比Ｒを反転した比率で台形補正した画像パターンを液晶表示パネル３２ｂに形成することによって、スクリーンＳＣ上に歪のない画像を投射する。
【００３５】
以上のような操作は、複数回繰り返すことができ、台形補正後の画像パターンにフォーカスマークの重畳を維持することで、フォーカスリング４６の位置や液晶ライトバルブ３２の傾斜角を再調整することができる。これによって、より正確なピント合わせ及び台形補正が可能になる。
【００３６】
なお、以上のピント合わせ及び台形補正が終了した後は、ユーザが操作部８３を操作することにより、制御部８５を介して画像処理部８１に指令が送られ、フォーカス確認用の全域パターンやフォーカスマークが投射画像から消去される。
【００３７】
〔第２実施形態〕
図５は、第２実施形態に係るプロジェクタの一部を概念的に説明するブロック図である。第２実施形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタを変形したものであり、共通部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。また、特に説明しない部分について、第２実施形態のプロジェクタは、第１実施形態のプロジェクタと同一の構造を有するものとする。
【００３８】
第２実施形態のプロジェクタを構成する回路装置は、領域別合焦センサ１９５と、レンズ駆動部１９６とをさらに備える。領域別合焦センサ１９５は、スクリーンＳＣに投射された画像の中央部、上部、及び下部において合焦状態を検出できるようになっている。また、レンズ駆動部１９６は、フォーカスリング４６を機械的に動作させて、投射光学系４０のピント状態を自動的に調節することができる。
【００３９】
以下、第２実施形態のプロジェクタの動作について説明する。まず、プロジェクタ１００を台２上に載置して、スクリーンＳＣに投射像の全体が収まるように配置する。次に、ユーザが操作部８３を操作することにより、制御部８５に指令が送られ、自動的にピント調整と台形補正が行われる。具体的には、制御部８５を介して画像処理部８１に指令が送られ、液晶ライトバルブ３２にフォーカス確認用の全域パターンと光軸及びその近傍上のフォーカスマークとを有する被投射画像が形成され（書き込まれ）、スクリーンＳＣ上に全域パターンやフォーカスマークが投射される。制御部８５は、上記フォーカスマークに関して、領域別合焦センサ１９５を利用しつつレンズ駆動部１９６を適宜動作させて投射光学系４０のピント合わせを行う。次に、制御部８５は、駆動回路８４に指令を送ることによって液晶ライトバルブ３２の傾斜角度を適宜増減させる。つまり、制御部８５は、上記全域パターンに関して、領域別合焦センサ１９５を利用しつつ、スクリーンＳＣ上の投射画像が上下端でも合焦するように液晶ライトバルブ３２の傾斜角を調節する。これにより、スクリーンＳＣ全体でピントが合った状態となって、シャインプルーフの条件が自動的に達成される。最後に、制御部８５は、上記式（３）に基づいて比Ｒを算出し、比Ｒを反転した比率で台形補正した画像パターンを液晶表示パネル３２ｂに形成することによって、スクリーンＳＣ上に歪のない画像を投射する。
【００４０】
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば上記実施形態では、回転駆動装置３４によって液晶ライトバルブ３２をＸ軸のまわりに中心位置ＣＴを支点として回転させているが、液晶ライトバルブ３２をＹ軸のまわり回転させることもできる。この場合、原理は同様であるの詳細は省略するが、上下方向のピント合わせ及び台形補正だけでなく、左右方向のピント合わせ及び台形補正も可能になる。
【００４１】
また、以上の液晶ライトバルブ３２は、単板式のものであったが、例えば赤、青、及び緑用の液晶ライトバルブを個別に備え、これらに形成された各色の画像を合成するタイプのプロジェクタにおいても、各液晶ライトバルブの傾斜量を調節してシャインプルーフの条件を成立させつつ、各液晶ライトバルブの傾斜角や投射光学系からスクリーンまでの距離に基づいてスクリーン上の投射画像の台形補正を行うことができる。
【００４２】
また、液晶ライトバルブ３２は、反射型のティルトミラーデバイスに置き換えることができ、この場合も、ティルトミラーデバイス全体の傾斜量を調節してシャインプルーフの条件を成立させつつ、ティルトミラーデバイスの傾斜角や投射光学系からスクリーンまでの距離に基づいてスクリーン上の投射画像の台形補正を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１実施形態に係るプロジェクタを説明する図である。
【図２】図１のプロジェクタに内蔵される回路等を説明するブロック図である。
【図３】図１のプロジェクタのプロジェクタの使用状態を説明する図である。
【図４】図１のプロジェクタにおける投射倍率を模式的に説明する図である。
【図５】第２実施形態に係るプロジェクタの一部を説明するブロック図である。
【符号の説明】
【００４４】
１０…照明装置、  １２…照明ユニット、  ３０…光変調装置、  ３２…液晶ライトバルブ、  ３２ａ，３２ｃ…偏光板、  ３２ｂ…液晶表示パネル、  ３４…回転駆動装置、  ４０…投射光学系、  ４４…鏡筒、  ４６…フォーカスリング、  ５０…回路ユニット、  ７０…収納部、  ８１…画像処理部、  ８２…パネル駆動部、  ８３…操作部、  ８４…駆動回路、  ８５…制御部、  ９２…傾斜センサ、  ９３…距離センサ、  １００…プロジェクタ、  ＣＴ…中心位置、  ＳＡ…システム光軸、  ＳＣ…スクリーン
【図１】
2006352514.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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